軟弱圍巖下超大跨隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)承載特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-26 08:10
近年來,隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地蓬勃發(fā)展,鐵路隧道建設(shè)的數(shù)量越來越多,而斷面也越來越大,斷面的增大必然會(huì)增加施工和支護(hù)的難度。因此,如何保證大斷面隧道的穩(wěn)定性以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性是當(dāng)前我們面對(duì)的重要工程難題。本文以國(guó)內(nèi)最復(fù)雜的暗挖洞群車站(京張高鐵八達(dá)嶺地下車站)作為工程背景,重點(diǎn)關(guān)注隧道正線與車站大跨過渡段(簡(jiǎn)稱大跨段),其跨度最大可達(dá)32.7m。面對(duì)如此大跨的隧道,有必要從各種支護(hù)手段的支護(hù)特性出發(fā),對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載特性進(jìn)行深入研究。本文結(jié)合多種研究手段,如理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬以及統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)超大跨隧道的錨桿錨索的參數(shù)優(yōu)化、初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的選取以及二襯結(jié)構(gòu)的極限承載特性分別進(jìn)行了研究,主要取得了以下研究成果:(1)分析了橢圓形隧道開挖力學(xué)特性;趶椥粤W(xué)理論,結(jié)合復(fù)變函數(shù)和保角變換,分析了橢圓形隧道的二次應(yīng)力狀態(tài)下變形和應(yīng)力的變化規(guī)律;對(duì)于橢圓形隧道,洞室圍巖的徑向應(yīng)力和切應(yīng)力與圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)無關(guān),影響橢圓形隧道洞周切應(yīng)力的因素有三個(gè):角度θ、側(cè)壓力系數(shù)λ、扁平率k;依據(jù)應(yīng)力扁平率概念,當(dāng)λ為定值,且k=1/λ時(shí),橢圓形隧道洞室出現(xiàn)等壓環(huán);利用理論解析和數(shù)值模擬驗(yàn)證了拱頂...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4論文技術(shù)路線圖??Fig.l-4?Technical?roadmap?of?paper??
護(hù)類型、支護(hù)的時(shí)機(jī)有關(guān)。當(dāng)三次應(yīng)力狀態(tài)形成以后,經(jīng)過一段時(shí)間就會(huì)形成穩(wěn)定??的狀態(tài),也就是四次應(yīng)力狀態(tài),隧道的整個(gè)開挖過程也就結(jié)束了。具體的施工過程??如圖2-1所示:??原巖??J??毛洞??T??支護(hù)結(jié)構(gòu)?X??穩(wěn)定洞室??開挖?支護(hù)?時(shí)間???????^???I???I???^初始S力狀態(tài) ̄|?”?|開挖后G力狀態(tài)?”?支護(hù)體系應(yīng)力狀態(tài)?”?^穩(wěn)定后應(yīng)力狀態(tài)??(―次應(yīng)力狀態(tài)) ̄? ̄^?(二次應(yīng)力狀態(tài))? ̄1?(三次應(yīng)力狀態(tài)) ̄^?(四次應(yīng)力狀態(tài))??圖2-】隧道施工過程圖??Fig.2-1?Tunnel?construction?process?diagram??17??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABAQUS混凝土塑性損傷模型中損傷因子的研究[J]. 宋晨晨,劉繼明,艾騰騰,李智俊. 工程建設(shè). 2017(07)
[2]超大斷面黃土公路隧道監(jiān)控量測(cè)與分析[J]. 谷拴成,周云鵬. 施工技術(shù). 2014(18)
[3]巷道穩(wěn)定的協(xié)同學(xué)原理及應(yīng)用技術(shù)[J]. 劉剛,龍景奎,劉學(xué)強(qiáng),李元. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]基于擴(kuò)展有限元的隧道襯砌裂縫開裂數(shù)值分析[J]. 黃宏偉,劉德軍,薛亞東,王平讓,劉印. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]超大斷面隧道開挖圍巖荷載釋放過程的模型試驗(yàn)研究[J]. 趙勇,李術(shù)才,趙巖,李利平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S2)
[6]巷道圍巖協(xié)同錨固系統(tǒng)及其作用機(jī)理研究與應(yīng)用[J]. 龍景奎,蔣斌松,劉剛,祖自銀. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道方案論證[J]. 余晶,程勇,賈瑞華. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(01)
[8]大斷面黃土隧道二次襯砌受力特性研究[J]. 李鵬飛,張頂立,趙勇,周燁,房倩,張翾. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]二向不等圍壓和內(nèi)壓作用下橢圓形洞室的計(jì)算[J]. 蔡曉鴻,蔡勇斌,蔡勇平,甘曉榮,孫富學(xué). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[10]分岔隧道穩(wěn)定性分析及施工優(yōu)化研究[J]. 李術(shù)才,王漢鵬,鄭學(xué)芬. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]隧道支護(hù)體系的承載特性及協(xié)同作用原理[D]. 孫毅.北京交通大學(xué) 2016
[2]隧道初期支護(hù)與軟弱圍巖作用機(jī)理及應(yīng)用[D]. 陳峰賓.北京交通大學(xué) 2012
[3]深埋超大規(guī)模地下鐵路車站結(jié)構(gòu)方案及關(guān)鍵支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 康富中.北京交通大學(xué) 2011
[4]高速鐵路隧道支護(hù)與圍巖作用關(guān)系研究[D]. 房倩.北京交通大學(xué) 2010
[5]超大跨公路隧道開挖力學(xué)行為研究[D]. 萬明富.東北大學(xué) 2009
[6]扁平特大斷面公路隧道荷載模式及應(yīng)用研究[D]. 曲海鋒.同濟(jì)大學(xué) 2007
[7]深埋大斷面隧道施工力學(xué)性態(tài)研究[D]. 劉春.重慶大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高速鐵路隧道二次襯砌力學(xué)特性研究[D]. 張寧寧.北京交通大學(xué) 2015
[2]超大規(guī)模地下鐵路車站圍巖特征及其穩(wěn)定性研究[D]. 于萍萍.北京交通大學(xué) 2011
[3]禾洛山隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)及襯砌安全性分析[D]. 孫立冬.西南交通大學(xué) 2007
[4]重慶輕軌特大跨超淺埋扁平車站隧道關(guān)鍵施工技術(shù)研究[D]. 朱澤兵.西南交通大學(xué) 2002
本文編號(hào):3610145
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4論文技術(shù)路線圖??Fig.l-4?Technical?roadmap?of?paper??
護(hù)類型、支護(hù)的時(shí)機(jī)有關(guān)。當(dāng)三次應(yīng)力狀態(tài)形成以后,經(jīng)過一段時(shí)間就會(huì)形成穩(wěn)定??的狀態(tài),也就是四次應(yīng)力狀態(tài),隧道的整個(gè)開挖過程也就結(jié)束了。具體的施工過程??如圖2-1所示:??原巖??J??毛洞??T??支護(hù)結(jié)構(gòu)?X??穩(wěn)定洞室??開挖?支護(hù)?時(shí)間???????^???I???I???^初始S力狀態(tài) ̄|?”?|開挖后G力狀態(tài)?”?支護(hù)體系應(yīng)力狀態(tài)?”?^穩(wěn)定后應(yīng)力狀態(tài)??(―次應(yīng)力狀態(tài)) ̄? ̄^?(二次應(yīng)力狀態(tài))? ̄1?(三次應(yīng)力狀態(tài)) ̄^?(四次應(yīng)力狀態(tài))??圖2-】隧道施工過程圖??Fig.2-1?Tunnel?construction?process?diagram??17??
護(hù)類型、支護(hù)的時(shí)機(jī)有關(guān)。當(dāng)三次應(yīng)力狀態(tài)形成以后,經(jīng)過一段時(shí)間就會(huì)形成穩(wěn)定??的狀態(tài),也就是四次應(yīng)力狀態(tài),隧道的整個(gè)開挖過程也就結(jié)束了。具體的施工過程??如圖2-1所示:??原巖??J??毛洞??T??支護(hù)結(jié)構(gòu)?X??穩(wěn)定洞室??開挖?支護(hù)?時(shí)間???????^???I???I???^初始S力狀態(tài) ̄|?”?|開挖后G力狀態(tài)?”?支護(hù)體系應(yīng)力狀態(tài)?”?^穩(wěn)定后應(yīng)力狀態(tài)??(―次應(yīng)力狀態(tài)) ̄? ̄^?(二次應(yīng)力狀態(tài))? ̄1?(三次應(yīng)力狀態(tài)) ̄^?(四次應(yīng)力狀態(tài))??圖2-】隧道施工過程圖??Fig.2-1?Tunnel?construction?process?diagram??17??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABAQUS混凝土塑性損傷模型中損傷因子的研究[J]. 宋晨晨,劉繼明,艾騰騰,李智俊. 工程建設(shè). 2017(07)
[2]超大斷面黃土公路隧道監(jiān)控量測(cè)與分析[J]. 谷拴成,周云鵬. 施工技術(shù). 2014(18)
[3]巷道穩(wěn)定的協(xié)同學(xué)原理及應(yīng)用技術(shù)[J]. 劉剛,龍景奎,劉學(xué)強(qiáng),李元. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]基于擴(kuò)展有限元的隧道襯砌裂縫開裂數(shù)值分析[J]. 黃宏偉,劉德軍,薛亞東,王平讓,劉印. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]超大斷面隧道開挖圍巖荷載釋放過程的模型試驗(yàn)研究[J]. 趙勇,李術(shù)才,趙巖,李利平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S2)
[6]巷道圍巖協(xié)同錨固系統(tǒng)及其作用機(jī)理研究與應(yīng)用[J]. 龍景奎,蔣斌松,劉剛,祖自銀. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道方案論證[J]. 余晶,程勇,賈瑞華. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(01)
[8]大斷面黃土隧道二次襯砌受力特性研究[J]. 李鵬飛,張頂立,趙勇,周燁,房倩,張翾. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]二向不等圍壓和內(nèi)壓作用下橢圓形洞室的計(jì)算[J]. 蔡曉鴻,蔡勇斌,蔡勇平,甘曉榮,孫富學(xué). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[10]分岔隧道穩(wěn)定性分析及施工優(yōu)化研究[J]. 李術(shù)才,王漢鵬,鄭學(xué)芬. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]隧道支護(hù)體系的承載特性及協(xié)同作用原理[D]. 孫毅.北京交通大學(xué) 2016
[2]隧道初期支護(hù)與軟弱圍巖作用機(jī)理及應(yīng)用[D]. 陳峰賓.北京交通大學(xué) 2012
[3]深埋超大規(guī)模地下鐵路車站結(jié)構(gòu)方案及關(guān)鍵支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 康富中.北京交通大學(xué) 2011
[4]高速鐵路隧道支護(hù)與圍巖作用關(guān)系研究[D]. 房倩.北京交通大學(xué) 2010
[5]超大跨公路隧道開挖力學(xué)行為研究[D]. 萬明富.東北大學(xué) 2009
[6]扁平特大斷面公路隧道荷載模式及應(yīng)用研究[D]. 曲海鋒.同濟(jì)大學(xué) 2007
[7]深埋大斷面隧道施工力學(xué)性態(tài)研究[D]. 劉春.重慶大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高速鐵路隧道二次襯砌力學(xué)特性研究[D]. 張寧寧.北京交通大學(xué) 2015
[2]超大規(guī)模地下鐵路車站圍巖特征及其穩(wěn)定性研究[D]. 于萍萍.北京交通大學(xué) 2011
[3]禾洛山隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)及襯砌安全性分析[D]. 孫立冬.西南交通大學(xué) 2007
[4]重慶輕軌特大跨超淺埋扁平車站隧道關(guān)鍵施工技術(shù)研究[D]. 朱澤兵.西南交通大學(xué) 2002
本文編號(hào):3610145
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